$3-3支路电流法
§3-3 支 路 电 流 法
支路电流法的引出n个结点,b条支路:VCR:b个独立方程以支路电流、支路电压为变量KCL:(n-1)个独立方程则 2b 个变量2b法KVL:(b-n+1)个独立方程2b个独立方程(缺点:方程个数多,求解繁)支路电流法:以支路电流i为变量(b个)列方程。VCRuk=f(ir)KCL依据:KVL
支路电流法的引出 n个结点,b条支路: VCR: b 个独立方程 KCL:(n-1)个独立方程 KVL:(b-n+1)个独立方程 以支路电流、支路电压为变量 则 2b 个变量 2b 个独立方程 2b法 一、支路电流法: 以支路电流 ik 为变量 (b个) 列方程。 依据: VCR KCL KVL uk = f ( ik ) (缺点:方程个数多, 求解繁)
1、举例说明:(4个结点,6条支路)isR1.KCL:(独立方程数n-1=3)RR4node 1: -i,+iz + i =0Visn-1=3node 2: -iz- is + iq =0R<1>Rnode 3: -i4- is + ig =0RSusl2.VCR:(独立方程数b=6)u,=i,R,-usl uz=i,R,us=i,R3-b=6u4=iqR us=(is+iss)R, u=iR3.KVL:(独立方程数 b-n+1=3)选自然网孔3loopl: iuR+-uzsii,R -isR, =0loop 2: uRt witR4s+-s+is)Rs =0b-n+1=3loop 3: iuR--ui,Ru-oR, =0整理得:iR+i,R, - i,R, = us1<2Vi,R3 +iRy +i,R, =-issRsiR- iR -iR, =0最终,方程组由<1><2>组成
1、举例说明: (4个结点,6条支路) 1.KCL:(独立方程数n-1=3) node 1: -i1+ i2 + i6 =0 node 2: -i2 - i3 + i4 =0 node 3: -i4 - i6 + i5 =0 n-1=3 2.VCR:(独立方程数b=6) u1= i1R1 - us1 b=6 3.KVL:(独立方程数 b-n+1=3) 选自然网孔 i1R1 - us1+ i2R2 - i loop1: 3R3 =0 loop 2: loop 3: i3R3 + i4R4 + (i5+is5)R5 =0 i6R6 - i4R4 - i2R2 =0 b-n+1=3 整理得: i1R1+ i2R2 - i3R3 = us1 i3R3 + i4R4 + i5R5 = -i s5R5 i6R6 - i4R4 - i2R2 =0 最终,方程组由<1> <2>组成。 <1> <2> u2= i2R2 u3= i3R3 u4= i4R4 u5= (i5+is5)R5 u6= i6R6 u1+ u2 - u3 =0 u3 + u4 + u5 =0 u6 - u4 1 - u2 =0 2 3 4 5 6 4 1 2 3 1 2 3
2、支路电流法步骤(1)确定变量i(b个),确定i参考方向:(2)列独立的结点KCL方程(n-1个)(3)列独立的回路KVL方程(b-n+1个),溶入元件VCR形式为: Zi,R=Eusk“+”一致:其中:iR:回路中所有支路i与回路方向“99L相反:“+"一致:usk:回路中电源电压us产生的电流与回路方向“_""L相反:(4)求解方程,求出支路电流:(5)依据支路约束关系,求解支路电压:(6)求解其他变量。3、支路电流法的局限性不能解决无伴电流源的情况(因为此支路电压无法用支路电流表示)
(6)求解其他变量。 2、支路电流法步骤 (1)确定变量 ik (b个),确定 ik参考方向; (2)列独立的结点KCL方程(n-1个); (3) 列独立的回路KVL方程(b-n+1个),溶入元件VCR, 形式为: ikRk = usk 其中: ikRk:回路中所有支路 ik与回路方向 (4)求解方程,求出支路电流; (5)依据支路约束关系,求解支路电压; 一致:“+” 相反:“-” usk:回路中电源电压 usk产生的电流与回路方向 一致:“+” 相反:“-” 3、支路电流法的局限性 不能解决无伴电流源的情况(因为此支路电压无法用支路电流表示)
O多选题设置对n个结点,b条支路的电路而言,关于支路电流法下列说法正确的有:以支路电流为变量,变量共有b个方程由原始的KCL方程、变形后的KVL方程(溶B入了VCR)组成,方程共有b个支路电流法解决含无伴电流源支路的电路有问题D支路电流法解决含无伴电压源支路的电路有问题E支路电流法体现了KCL、KVL、VCR的所有约束F以上都不对提交
对n个结点,b条支路的电路而言,关于支路电流法, 下列说法正确的有: 以支路电流为变量,变量共有b个 方程由原始的KCL方程、变形后的KVL方程(溶 入了VCR)组成,方程共有b个 支路电流法解决含无伴电流源支路的电路有问题。 支路电流法体现了KCL、KVL、VCR的所有约束。 A B C D 提交 多选题 以上都不对 E 支路电流法解决含无伴电压源支路的电路有问题。 F